The Galactic Halo Rotation by Weyl Incorporated Gravity
Pakistan Academy of Sciences(巴基斯坦科学院);National University of Sciences and Technology (NUST)(国立科学与技术大学)
本文提出通过将Weyl张量与应力能张量耦合修改Einstein-Hilbert拉格朗日量,以解释银河旋转曲线平坦性,不依赖暗物质。研究采用变量密度模型分析七个边缘螺旋星系及银河系。
2026-04-02 astro-ph.GA gr-qc
The vertical structure of galactic discs: nonlocal gravity versus dark matter
本研究通过高分辨率N体模拟与解析推导,对比了非局域引力理论与标准暗物质模型下星系盘的垂直弯曲不稳定性,发现二者不稳定区域存在差异,为区分两种引力理论提供了新依据。
2024-03-04 astro-ph.GA gr-qc
Fourth Order Gravity, Scalar-Tensor-Vector Gravity, and Galaxy Rotation Curves
Lambda CDM模型是宇宙学数据和观测到的银河系自转曲线的最佳拟合。然而,在没有直接探测到暗物质的情况下,人们应该探索诸如MOND之类的理论,也许还可以修改引力理论,如四阶引力和标量-张量-矢量引力[STVG],作为对星系旋转曲线的非开普勒行为的可能解释。STVG有一个修正的重力加速度定律,它试图通过固定两个自由参数来拟合数据。我们表明,值得注意的是,我们在弱场极限的场方程在四阶引力理论的双调和方程意味着牛顿加速度的修改,这是完全相同的排斥汤川形式的STVG理论,和修正可以在原则上是足够大的尝试和解释所观察到的旋转曲线。我们还解释了我们的模型是如何提供MOND的第一原理理解的。我们还表明,STVG和四阶重力预测的加速度参数$a_0$,其值是相同的顺序在MOND。
2013-11-09 astro-ph.GA gr-qc
Approximate axially symmetric solution of the Weyl-Dirac theory of gravitation and the spiral galactic rotation problem
在Poincare-Weyl引力规范理论的基础上,提出了一种新的共形Weyl-Dirac引力理论,即用Dirac标量场表示暗物质模型的Cartan-Weyl时空中的引力理论.得到了真空中场方程的静态近似轴对称解。在牛顿近似下的这个解的基础上,人们考虑了星系螺旋分量的旋转速度问题。
2017-07-13 astro-ph.GA gr-qc
Galactic orbital motions in the Dark Matter, MOdified Newtonian Dynamics and MOdified Gravity scenarios
我们用数值方法同时积分了MOND、MOG和CDM中麦哲伦云(MC)的运动方程(-1 <= t <= +1 Gyr),看看至少在原则上是否有可能区分它们(简略版)。
2009-10-01 astro-ph.GA gr-qc
On asymptotic behaviour of galactic rotation curves in superfluid vacuum theory
物理真空的对数超流理论预言引力是一种诱导现象,具有多尺度结构。在天文尺度上,随着与引力中心距离的增加,引力势和相应的时空度规由牛顿(史瓦西)项主导,其次是对数项,最后是线性和二次(德西特)项。相应地,旋转曲线被预测为开普勒在星系的内部区域,大部分是平坦的外部区域,和非平坦的最外区域。我们比较理论的预测与最远的旋转曲线数据点可用于一些星系:使用两个参数的拟合,我们进行了初步估计,忽略了气体和恒星盘的综合影响,但相对简单,并使用最小的假设银河发光物质。这些数据强烈指出,在银河系外围存在一个从平坦到非平坦的交叉过渡。
2022-01-11 astro-ph.GA gr-qc
Galactic rotation curves in Einstein's conformal gravity
我们定量地表明,爱因斯坦的共形引力的精确解可以很好地解释银河系的旋转曲线的样本104个星系,而不需要暗物质或其他外来的重力修改。度规是根据外尔共形不变性的要求对史瓦西-德西特时空进行的全面重新标度,而外尔共形不变性必须被自发破缺,恒星的速度只取决于两个根据观测数据确定的普适参数。
2019-06-12 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Testing Grumiller's modified gravity at galactic scales
利用银河系的旋转曲线,我们测试了一个量子激发的引力模型,在大的距离修改牛顿势时,球对称性被认为是。在这个模型中,我们在盘状星系的自转曲线中加入了一个Rindler加速度项。在这里,我们考虑一个标准的和幂律的推广Rindler修改的牛顿势,假设发挥作用的暗物质在星系中。新的、普遍的加速度必须由现象学决定。我们的银河系模型包括的综合气体和恒星,我们认为一个自由质量模型的质量。我们通过拟合30个星系的旋转曲线来测试该模型,这些星系已被用来测试其他替代引力模型。我们发现,Rindler参数不执行一个合适的拟合的旋转曲线相比,Burkert暗物质配置文件,但模型实现了类似的拟合NFW的配置文件。然而,计算出的林德勒引力参数显示出一定的扩散,使模型无法一致地解释观测到的旋转曲线。
2014-01-07 astro-ph.GA gr-qc
Exact Solutions with Asymptotically Flat Galactic Rotation Curves
Indian Institute of Technology Kharagpur(印度理工学院卡拉格普尔分校)
本文提出一组新的螺旋星系时空解,在大距离上对应平坦旋转曲线,源于各向异性压力,并推导了光线穿过大星系晕时的弯曲角修正,预测了高光度星系旋转曲线在大半径处的缓慢下降。
2026-06-15 astro-ph.GA gr-qc
The galactic rotation curve of a magnetized plasma cloud
本文用统计方法计算了在星系引力势中运行的磁化等离子体云的自转曲线。工作的假设是,一个温和的磁场,随着距离银河系中心的距离减少,渗透空间。结果表明,由此产生的概率密度是兼容的平坦的旋转曲线。
2018-06-13 astro-ph.GA
Accuracy Diagrams for the Galactic Rotation Curve and Kinematical Distances
我们重新审视的方法,以确定银河系的旋转曲线和运动距离的径向速度和自行。我们构造“精度图”,以显示预期的不确定性的导出量,如旋转速度和运动学距离在银道面上的分布。讨论了如何根据精度图优化运动量测量源的选择。
2011-07-03 astro-ph.GA
Relativistic corrections to the rotation curves of disk galaxies
我们提出了一种方法来研究相对论效应所产生的大质量。该方法是非微扰的,采用平均场近似和引力透镜。利用这种方法和盘星系的一个基本模型,我们发现在大的星系半径下,相对论修正对盘星系的自转曲线是显著的。该模型预测了推断的银河系暗物质和银盘厚度之间的强相关性,我们使用两组独立的观测数据进行了验证。
2021-02-08 astro-ph.GA gr-qc
Testing Weyl Gravity at Galactic and Extra-galactic Scales
我们研究的可行性外尔共形引力作为一种替代广义相对论。利用扩展的银河系自转曲线和四个球状星团的速度色散,我们证明了在不考虑暗物质的情况下,外尔引力的预言与银河系尺度的观测相符.对于银河系,我们表明,重子模型的不确定性结果可能的旋转速度,以及包含在旋转曲线建设的多样性的支架。这种差异通常来自于速度各向异性参数的测量,以及太阳的圆周速度和银河系中心距离的差异。此外,我们探讨的能力外尔引力解释推断的加速度的阿贝尔星系团1689。
2018-12-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Virial clouds to explain rotational asymmetry in galactic halos
银河系天体的旋转已经被CMB数据中的非对称多普勒频移所看到。维里温度下的分子氢云可能对银晕暗物质有贡献,它们可能是观测到的星系晕转动不对称的原因。我们提出了一种方法来约束这些维里云的参数,因为它们是由一个单一的流体。该方法是这样的,它应该有可能将其扩展到一个以上的流体。
2022-06-30 astro-ph.GA
Galaxy rotation curves from a fourth order gravity
虽然对星系旋转曲线平坦性的标准和最流行的解释是暗物质,但在现阶段,我们不能排除基于修正的引力定律的解释,它在太阳系尺度上与牛顿引力一致,但在更大的长度尺度上与它不同。例子包括Modified Newtonian Dynamics(MOND)和Scalar-Tensor-Vector Gravity(STVG)。在这里,我们报告的四阶修改的泊松方程产生相同的汤川型修改的牛顿引力STVG,并可以解释平坦的星系旋转曲线的大样本的星系,一旦两个参数的特定值已被选定。我们推测这个修改后的泊松方程的两个可能的起源:第一,一个可能的四阶修改的广义相对论,第二,四极引力极化诱导的星系,因为拉邻近星系。
2012-06-14 astro-ph.GA gr-qc
Comment on "Does gravitational confinement sustain flat galactic rotation curves without dark matter?''
本文评论一项关于广义相对论非微扰修正与星系旋转曲线的研究,指出其近似排除了既有文献所考察的机制,因而结论不能构成有效反驳。
2023-05-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Rotational Drag Force: A Viable Alternative to Dark Matter
我提出了一个替代的解释,不需要暗物质,而是依赖于经典的牛顿动力学和量子隧穿效应的星系的平面旋转曲线。介绍了一种旋转拖曳力,它是由亚原子粒子隧穿旋转引力场中能量涨落引起的势垒而产生的,并基于牛顿动力学、旋转拖曳力和星系质量密度分布,提出了一个星系旋转曲线模型。为了支持旋转拖曳力假说,我提供了旋转拖曳力对恒星轨道和星系形态影响的解析建模和数值模拟结果。所得结果清楚地表明,旋转拖曳力可以成功地应用于解释各种各样的观测现象,从星系的平坦旋转曲线和Tully-Fisher关系到星系旋臂、星系棒和星系扭曲的起源,以及异常的先锋10/11加速度和可能的高速星系云。
2010-09-07 astro-ph.GA
Galactic space-times in modified theories of gravity
我们研究Bertrand时空(BST),这已被提出作为银河系暗物质播种的时空的可行模型,在修改后的引力理论。我们首先批判性地研究了广义相对论中的银河系旋转曲线问题,并确定了BST在此背景下拟合实验数据的有用性。然后,我们研究了度规$f(R)$引力和Brans-Dicke理论中的BST。对于前者,我们建立了牛顿势的性质,并计算了有效状态方程,表明它能很好地拟合最近的一些实验结果。对于后者,我们计算Brans-Dicke标量解析在某些限制和数值一般,并找到有趣的约束参数的理论。我们的结果提供了证据的物理性质的Bertrand时空的引力修正理论。
2015-08-23 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Astrometry of Galactic Star-Forming Region Onsala 1 with VERA: Estimation of Angular Velocity of Galactic Rotation at Sun
利用VLBI射电天体测量探测(VERA)对银河系恒星形成区Onsala 1(ON 1)的H2O脉泽进行了天体测量。我们测得的三角视差为0.404+/-0.017 mas,对应的距离为2.47+/-0.11 kpc。ON 1似乎位于银河经度69.54度的切点附近。利用观测到的ON 1的距离和自行,我们估算了银河系在太阳的自转角速度,即太阳到银河系中心的距离与银河系在太阳的自转速度之比,为28.7+/-1.3 km/s/kpc。这一数值大于国际天文学联合会建议的25.9 km/s/kpc的数值,但与最近用VLBI技术获得的其他结果一致。
2010-12-28 astro-ph.GA
Revisiting Rotation Measures from the Canadian Galactic Plane Survey: the Magnetic Field in the Disk of the Outer Galaxy
法拉第旋转提供了星际介质中磁场的有价值的示踪剂;法拉第旋转测量的目录为研究银河系磁场提供了关键的观测结果。我们提出了一个新的星表的旋转措施,来自加拿大银河平面调查,涵盖了大范围的银河平面跨越52度< l < 192度,-3度< b < 5度,以及南北纬度扩展约l ~ 105度。我们已经推导出旋转措施2234源(其中4个是已知的卫星),其中75%没有以前的测量,在一个面积约1300平方度。这些新的旋转测量将银河平面这一区域的测量密度增加了两倍。
2021-02-04 astro-ph.GA
When Gas Dynamics Decouples from Galactic Rotation: Characterizing ISM Circulation in Disk Galaxies
在星系盘中,星系旋转决定了气体的整体运动,其能量和动量可以向小尺度转移。此外,在星际介质中,随机和非圆运动来自恒星反馈、云-云相互作用和不稳定性等过程。我们的目标是了解小尺度气体动力学在多大程度上与星系旋转脱钩。本文研究了星系自转和局部非圆运动对气体环流的相对贡献,定义了局部自转的宏观度量$Γ$,即速度场围绕闭合路径的线积分,在一组模拟盘星系中测量了作为空间尺度函数的环流分布,并将速度场模型化为星系自转和高斯随机场的和。随机场由傅立叶空间中的破幂律参数化,在尺度$λ_c$处有一个破幂。我们定义的空间尺度$λ_{\rm eq}$在银河系的旋转和非圆运动的贡献相等的$Γ$。对于我们模拟的星系,在分子云尺度上的气体动力学通常是由非圆运动,但在星系盘的中心星系旋转仍然是相关的。我们的模型表明,从大尺度的旋转转移在尺度$λ_c$中断,这种转变是必要的,以重现环流分布。我们发现,$λ_{\rm eq}$,因此,气体速度场的结构,是由引力稳定性和恒星反馈的局部条件。
2020-07-11 astro-ph.GA
Pulsar Rotation Measures and Large-scale Magnetic Field Reversals in the Galactic Disk
本文给出了用Parkes64米射电望远镜和GreenBank100米射电望远镜观测到的477颗恒星的法拉第旋转测量结果。利用这些结果,以及以前的测量的恒星和河外源,我们分析了大规模的磁场在银河系的磁盘结构。在不同的距离,以及与旋转措施的背景无线电源超出磁盘的磁盘中的旋转措施的比较,揭示了大规模的反转的旋臂和臂间区域之间的磁场方向。我们发展了一个模型的磁盘磁场,它不仅可以重现这些逆转,但也观察到的背景源的旋转措施的分布。
2017-12-06 astro-ph.GA
Constraining Extended Gravity Models by S2 star orbits around the Galactic Centre
我们调查的可能性,从理论上解释所观察到的偏差S2恒星轨道周围的银河系中心使用来自修改后的重力模型在没有暗物质的引力势。为了这个目的,一个解析的四阶引力理论,非最小耦合的大规模标量场被认为是。具体地说,相互作用项由解析函数$f(R)$和$f(R,ϕ)$给出,其中$R$是里奇标量,$ϕ$是标量场,其意义可以与进一步的引力自由度相关。利用$f(R)$(类Yukawa)和$f(R,ϕ)$(类Sanders)重力位模拟了S2星绕银心的轨道,并与NTT/VLT观测结果进行了比较.我们的模拟结果在重力相互作用的范围上有很强的约束。在解析函数$f(R)$的情况下,我们不能得到可靠的约束的导数常数$f_1$和$f_2$,因为目前的观测表明,它们可能是高度相互关联的S2星。在解析函数$f(R,ϕ)$的情况下,我们能够获得对导数常数$f_0$、$f_R$、$f_{RR}$、$f_ϕ$、$f_{ϕϕ}$和$f_{ϕR}$的可靠约束。我们提出的方法似乎是足够可靠的约束修改后的重力模型从恒星轨道周围的银河系中心。
2014-08-06 astro-ph.GA gr-qc hep-th
The effect of magnetic field on the inner Galactic rotation curve
在过去的几十年中,有研究指出磁场可能会影响星系的自转曲线。然而,与暗物质和重子成分的影响相比,这种影响相对较小。在这封信中,我们重新讨论了磁场对银河系自转曲线的影响。我们发现银河系内部的自转曲线会受到磁场的显著影响。没有必要添加先前提出的用于说明内部旋转曲线数据的内部凸起分量。磁场的贡献可以完全解释距银心5 - 50 pc的内自转速度的过剩。我们的分析还可以将中心规则磁场强度的方位分量约束为$B_0 \sim 50-60$ $μ$ G,这与观测范围一致。
2022-08-12 astro-ph.GA
Distinguishing Dark Matter, Modified Gravity, and Modified Inertia with the Inner and Outer Parts of Galactic Rotation Curves
星系中缺少的引力需要暗物质,或者是引力或惯性的修正。这些具有根本重要性的理论可能性,可以通过观测到的轨道运动粒子的向心加速度与从观测到的星系中重子分布所预期的牛顿加速度之间的统计关系来区分。在这里预测冷暗物质晕,修正的重力,和修正的惯性进行了比较和测试的统计样本的星系旋转曲线从斯皮策测光和准确的旋转曲线(SPITZER)数据库。在估计的平均外场下的修正引力正确地预测了观测到的旋转曲线内外部分的加速度统计关系。从表面上看,加速度平面上的内部和外部零件之间存在$6.9σ$差异,这与当前修改惯性的建议不一致。删除可能存在系统性问题的星系,如中央隆起或特殊倾角,并不会改变这一趋势。冷的暗物质晕预示着一种与观测到的有系统的偏离关系。旋转曲线的所有方面都可以用修正的引力来解释。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Special and General Relativistic Effects in Galactic Rotation Curves
观测到的平坦的星系自转曲线要么需要牛顿引力势中存在暗物质,要么需要对星系尺度的引力理论进行重大修改。检测旋转曲线中的相对论性多普勒频移和引力效应提供了一种工具,可以区分修改粒子惯性的引力理论预测和修改场方程的引力理论预测。这些高阶效应原则上也允许我们测试暗物质粒子是否遵循等效原理。我们在这里计算的相对论多普勒和引力位移的幅度预计在现实的星系模型中的一般度量引力理论。我们确定了一些可观察到的量,独立测量的特殊和一般的相对论效应在每个星系,并建议这两种效果可能会被检测到在统计意义上适当结合大量的星系的旋转曲线。
2012-02-13 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Modeling the Galactic Magnetic Field using Rotation Measure Observations in the Galactic Disk from the CGPS, SGPS, and the VLA
星际磁场在许多天体物理过程中起着关键作用。然而,尽管它们很重要,我们对银河系磁场的了解仍然有限。对于银河系内的磁场,我们所知道的大部分来自于对河外源和星系的偏振和法拉第旋转测量(RM)的观测。需要在银河系的几个关键区域进行高角度密度的RM测量,以澄清银河系磁场结构。使用与VLA的观测,我们已经确定了RM的来源在地区的银河平面不包括加拿大银河平面调查(CGPS)和南方银河平面调查(SGPS)。我们将这些新的RM与CGPS和SGPS确定的RM相结合,产生了一个新的银盘磁场模型。
2010-12-14 astro-ph.GA
Rotation Curve Anomaly and Galactic Warp in M51
我们重新审视了近面对面星系M51的自转曲线异常,它显示了外盘自转速度的下降明显快于开普勒定律,进一步显示了最外面的HI盘明显的反向旋转。我们解释这种异常是由于银盘的翘曲,并确定了翘曲结构的M51的磁盘使用倾斜环的方法,假设的内禀旋转曲线是正常的。它表明,在一个恒定的倾角,磁盘是近平的内部磁盘,但磁盘突然弯曲半径为7.5千秒差距约27 $°$。然后,倾斜角单调向外减小,在18 kpc处达到完美的正面环,超过该环,盘在与内盘相反的方向上弯曲,导致明显的反向旋转。
2014-06-30 astro-ph.GA
Computational Notes on the Numerical Analysis of Galactic Rotation Curves
在本文中,我们提出了一个简短的讨论的基础上的文件\cite{StSc}的计算分析的要点。计算和数据分析已经用Mathematica $^\circledR$软件完成,并在2011年Mathematica Italia用户组会议上发表。
2014-11-01 astro-ph.GA
Flat Galactic Rotation Curves from Geometry in Weyl Gravity
我们从几何学的角度来寻找平坦的银河系旋转曲线问题的解决方案,而不是假设暗物质的存在。我们观察到,星系外区自转速度的尺度无关性可能表明局部尺度对称性的存在,因此,星系外区的引力现象应该用唯一的局部尺度对称理论,即Weyl引力理论来描述。我们求解了外尔引力场方程,确定了星系外区的特殊几何。为了理解引力现象的有效描述,我们比较了所谓的Einstein-Weyl理论的各个术语,并得出结论,而星系的外部区域由Weyl项描述,星系的内部区域由Einstein-Hilbert项描述。
2020-04-05 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Understanding Galaxy Rotation Curves with Verlinde's Emergent Gravity
本文给出了用Verlinde出射引力分析星系自转曲线的结果。我们使用的数据中的SPITZER(斯皮策测光和准确的旋转曲线)数据库,其中包含一个样本的175个附近的盘星系与3.6 $μ$ m表面测光和旋转曲线。从星系的重子分布出发,计算了具有出射引力的星系在不同银河中心半径处的引力加速度,并与由星系自转曲线导出的引力加速度进行了比较。通过假设de Sitter宇宙,预测和观察到的加速度与平均偏移$μ{\rm [log(g_{obs})-log(g_{Ver})]}=-0.060\pm0.004$和散射$σ{\rm [log(g_{obs})-log(g_{Ver})]}=0.137\pm0.004$吻合得很好。当我们假设一个更真实的宇宙,准de Sitter宇宙,如$μ=-0.027\pm0.003$和$σ=0.129\pm0.003$时,这些偏移和散射变得更小。我们的结果表明,Verlinde的涌现引力可能是一个很好的解决方案,失踪的质量问题,而不引入暗物质。
2022-12-16 astro-ph.GA gr-qc hep-th
Testing space-time geometries and theories of gravity at the Galactic Center with pulsar's time delay
本研究开发了计算银河系中心脉冲星光子全相对论传播时间的通用数值方法,可用于检验多种时空几何与引力理论,发现计时残差偏差可达数个数量级,有望被未来射电望远镜探测到。
2023-07-13 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Analysis of Galactic Rotation from Masers based on a Nonlinear Oort Model
本文根据银河脉泽的三角视差测量数据,用广义奥尔特公式检验了一个非线性的银河自转模型。这个模型显示出相当好的结果,日心距离3- 4千秒差距。该方法的主要特点是估计太阳银心距离Ro的可能性。通过分析大约60个脉泽发现这个距离为Ro=8.3+/-0.4 kpc。我们的研究的三维运动学的100多个脉泽的基础上Ogorodnikov-Milne模型表明,显着的非线性只存在于xy平面(围绕银河系z轴旋转)由于银河系旋转曲线的特性。在xz和yz平面中没有发现显著的线性依赖性。我们表明存在一个波的速度w作为坐标x或距离R的函数,波长为3千秒差距和振幅为10公里/秒。该波在Local和Perseus臂中尤其突出。
2014-11-10 astro-ph.GA
The Galactic Center as a laboratory for theories of gravity and dark matter
本文综述了银河系中心作为独特实验室在检验广义相对论、暗物质范式及黑洞替代模型等引力与暗物质理论方面的观测历史与重要意义。
2023-05-26 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
A Survey of Extragalactic Faraday Rotation at High Galactic Latitude: The Vertical Magnetic Field of the Milky Way towards the Galactic Poles
我们提出了一个研究的垂直磁场的银河系对银河系的两极,确定从法拉第旋转的观测超过1000个极化河外射电源在银河系纬度|b| > 77度,使用Westerbork射电综合望远镜和澳大利亚望远镜紧凑阵列。我们发现银河系南北两极的旋转测量中值(RM)分别为0.0 +/- 0.5 rad/m^2和+6.3 +/- 0.7 rad/m^2,这表明在太阳位置的银河系中不存在相干的垂直磁场。如果这是银河系磁性的一个整体性质,那么整个圆盘的对称性的缺乏排除了银河系磁场的纯偶极或四极几何。在我们的数据中看到的RM的角度波动显示在~ 0.1到25度的范围内没有优选的尺度。观测到的RM的标准差约为9 rad/m^2,这意味着在银河系高纬度的温暖电离介质中,随机磁场的强度上限约为1微高斯。
2010-03-23 astro-ph.GA
Constraints on alternative theories of gravity with observations of the Galactic Center
为了评估一个潜在的通常分析测试粒子的轨迹。对于银河系中心的情况,天文学家使用明亮的恒星或光子,因此有两种基本的观测技术来研究引力势,即:(a)在银河系中心附近使用10米凯克双望远镜和4台8米甚大望远镜进行监测,这些望远镜配备有自适应光学设施(此外,最近红外线干涉仪重力开始与甚大望远镜一起工作);(b)使用毫米波段望远镜,用甚长基线干涉仪技术测量黑洞周围阴影的大小和形状。目前,人们可以使用一个小的相对论修正方法来分析恒星轨道,然而,在未来,由于观测设施的巨大进步,这种近似将不够精确,最近重力小组发现,在S2恒星轨道情况下,必须考虑第一个后牛顿修正。而在VLBI观测中进行最小结构分析时,需要强引力场近似。我们将讨论观察结果及其解释。
2018-08-15 astro-ph.GA astro-ph.HE gr-qc
Constraining Scalar-Tensor gravity models by S2 star orbits around the Galactic Center
我们的研究目的是在标量-张量引力理论中导出一个特殊的理论,并通过研究银河系中心(GC)超大质量黑洞(BH)周围S星的运动学和动力学来检验这个理论。我们还讨论了这类ST引力理论的牛顿极限及其参数。我们将观测到的S2星轨道与我们的模拟轨道进行了比较。利用得到的最佳拟合参数计算了S2星在ST引力下的轨道岁差,发现它与在广义相对论(GR)下的轨道岁差方向相同,但会引起更大的近心位移。
2019-04-11 astro-ph.GA
Testing the Cubic Galileon Gravity model by the Milky Way rotation curve and SPARC data
近年来,立方伽利略引力(CGG)模型被认为是广义相对论的替代引力理论。该模型包括一个额外的场势项,可以作为“第五力”。在这篇文章中,我们研究了这种额外的力项是否可以在没有暗物质的帮助下解释星系中的质量缺失问题的可能性。利用银河系自转曲线和Spitzer Photomery & Accurate Rotation Curves数据,我们证明了CGG模型可以在没有暗物质的情况下满意地解释这些自转曲线的形状。CGG模型可以被看作是挑战现有暗物质范式的一种新的替代理论。
2018-03-09 astro-ph.GA
Testing Modified Gravity Theories with Numerical Solutions of the External Field Effect in Rotationally Supported Galaxies
通过外场效应的作用,Milgromian动力学(MOND)引力理论违反了强等效原理。我们测试两种不同的拉格朗日理论AQUAL和QUMOND基于他们的数值解的外场效应,通过比较两个独立的估计的平均外场强度附近的宇宙:理论推导的值拟合外旋转曲线的114个星系和经验值从大尺度分布的宇宙重子。由自转曲线推算的外磁场强度与大尺度宇宙环境下的结果一致,而由Qumond推算的外磁场强度偏高。这表明AQUAL可能比QUMOND更适合作为潜在相对论修正引力理论的有效非相对论极限。
2022-10-18 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Rotation Curve and Mass Distribution in the Galactic Center --- From Black Hole to Entire Galaxy ---
分析了用45米野边山望远镜观测到的银河系中心CO和CS谱线的高分辨率速度图,得到了银河系中心的自转曲线。我们将其与外盘的数据相结合,构建了整个银河系的对数旋转曲线。新的旋转曲线覆盖了从r ~ 1秒差距到几百千秒差距的广泛半径范围,没有数据点的间隙。它第一次将银河系从中央黑洞到凸起、盘和暗晕的运动学特征联系起来。使用这个大的旋转曲线,我们计算的径向分布的表面质量密度在整个银河系中,半径和推导出的质量密度在一个动态范围内变化与几个数量级。我们表明,银河系的凸起被反卷积成两个组成部分:内部(核心)和主要的凸起。这两个凸起的组成部分都是由指数密度分布表示的,但德沃库勒定律被发现不能代表银河系凸起的质量分布。
2013-07-31 astro-ph.GA
Machian Gravity: Modeling Rotation Curves and Radial Acceleration in the SPARC Galaxy Sample
Oridigm Inc.(Oridigm公司)
本文提出利用麦克斯韦引力理论解释星系旋转曲线,通过分析SPARC数据库中的星系样本,确定每个星系的最佳参数并拟合观测数据,发现特征加速度尺度与MOND相似。
2026-01-07 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Imprints of Chameleon f(R) Gravity on Galaxy Rotation Curves
目前引力的约束在银河系和星系际尺度上相对较弱。经过筛选的修正重力模型可以在不违反我们太阳系内严格的重力测试的情况下表现出复杂的行为。因此,它们可能为引力理论提供可行的扩展。在这里,我们使用星系运动学来约束筛选修改后的重力模型。我们专注于变色龙$f(R)$引力,并预测其对星系旋转曲线和径向加速度关系的影响。这是通过使用\textsc{mg-gadget}代码对来自\textsc{auriga project}的最先进的星系形成模拟进行后处理来实现的。对于一个给定的星系,表面划分屏蔽和非屏蔽区域采用扁圆形状,反映了星系的质量分布盘形态。在“屏蔽半径”-在圆盘平面中触发屏蔽的半径-旋转曲线和径向加速度关系中都存在特征性的“上弯”。这些特征的位置取决于各种因素,如星系质量,密度分布的浓度和背景场振幅$f_{R0}$的值。明星的自我筛选和环境筛选也发挥了作用。对于银河系大小的星系,我们发现,$|f_{R0}|=10^{-7}$模型的旋转曲线是不可区分的$Λ$ CDM,而$|f_{R0}| \geq 2 \times 10^{-6}$的模拟星系是完全未屏蔽,违反太阳系的限制。对于中间值,存在明显的上升。通过对观测到的旋转曲线的现有样本(包括质量较低的物体)进行仔细的统计分析,应该可以对$f(R)$重力进行限制,使其灵敏度降至$|f_{R0}|\sim10^{-7}$。
2018-08-14 astro-ph.CO astro-ph.GA gr-qc
Fitting rotation curve of galaxies by de Rham-Gabadadze-Tolley massive gravity
研究了大质量引力子对银河系、旋涡星系和低表面亮度~(LSB)星系自转曲线的影响。使用一个简单的de Rham,Gabadadze,和Tolley(dRGT)的大质量引力模型,我们发现静态球对称度规和修改的Tolman-Oppenheimer-Toweroff(TOV)方程。dRGT非线性引力子相互作用产生的密度和压力表现得像一个暗能量,可以模仿暗物质晕的引力效应。我们发现,大多数星系的自转曲线可以很好地拟合一个单一的恒定的引力参数$γ\sim m_{g}^{2}C \sim 10^{-28}~{\rm m^{-1}}$对应的引力子质量范围$m_g \sim 10^{-21}-10^{-30} {\rm eV}$依赖于选择的基准度规参数$C\sim 1-10^{18}~\text{m}$。对银河系自转曲线的拟合,对壳效应导致的大质量引力子交换的Yukawa型耦合有很强的约束。
2018-09-16 astro-ph.GA gr-qc hep-ph
Constraints from Faraday rotation on the magnetic field structure in the Galactic halo
我们研究了银河系外点源的法拉第旋转测度对银河系晕中磁场结构的约束。由外部螺旋星系的射电偏振观测的指导下,我们特别期待的可能性,场线在星系晕有一个X形。我们采用的分析模型的螺旋,可能是X形磁场在以前的文件中推导出的银河系法拉第深度,我们适合的马尔可夫链蒙特卡罗模拟的帮助下,一个观测参考地图的合成全天空地图。我们发现,星系晕中的磁场更可能是双对称的(方位波数,$m = 1$)比轴对称的($m = 0$)。如果它确实是双对称的,那么从外面看,它在我们银河系的射电偏振图上一定是X形的,但如果它实际上是轴对称的,那么它一定是几乎平行于银河平面的。
2016-11-30 astro-ph.GA
Stars with fast Galactic rotation observed in Gaia TGAS: a signature driven by the Perseus arm?
我们报告检测到一个小的过密度的恒星在速度空间中的系统更高的银河系自转速度比太阳约20公里秒$^{-1}$的$Gaia$数据发布1 Tycho-Gaia天体测量解决方案(TGAS)的数据。与太阳半径内相比,我们在太阳半径外更清楚地发现了这些快速的银河系旋转体。此外,在$R-R_{\odot}\sim0.6$ kpc以下,银河系快速旋转子的速度与银心距离无关。通过与数值模型的比较,我们定性地讨论了这一特征的一个可能原因是英仙座旋臂的共旋共振,即在英仙座旋臂尾侧的近中心相位的恒星在英仙座旋臂的扭矩作用下经历了一个较长的加速期。
2016-12-19 astro-ph.GA
On the Galactic Halos Rotation by Planck Data
由于星系晕不是直接可见的,关于它们的组成和旋转速度有许多不明确的地方。虽然大部分暗物质是非重子物质,但{ \it有一部分是},它可以用来追踪晕的旋转。在普朗克的数据中已经看到了CMB对M31的不对称性,并将其归因于M31晕的旋转多普勒频移。随后,同样的方法被用于本星系群的其他五个星系,即M33,M81,M82,NGC 5128和NGC 4594。已经证明,在2.7 K时,可能存在与CMB处于热平衡的稳定的气体和尘埃云,这种云被称为"维里云“。本文采用这种情况,试图对尘埃粒子和气体分子在云中的分数进行约束。
2023-01-09 astro-ph.GA
Antisymmetry in the Faraday Rotation Sky Caused by a Nearby Magnetized Bubble
对银河系外点源和星系星的自转测量已经揭示了法拉第旋转天空中相对于银河平面和晕的大尺度反对称性,这些反对称性被解释为星系晕中平均磁场的特征。我们描述了在北银河半球的一个大区域的弥漫银河偏振无线电辐射的法拉第旋转测量。通过应用旋转测量合成,我们实现了高角分辨率的灵敏法拉第旋转地图,能够揭示法拉第旋转天空中约1度的精细尺度结构。我们的分析表明,在b > 0度的法拉第旋转天空中观察到的反对称是由一个局部HI泡周围的磁场在大约的距离占主导地位。100 pc,而不是由星系晕的磁场。我们推导出这个壳层的磁场的物理性质,我们发现它是20 - 34 μ G强。很明显,弥散偏振射电辐射包含了关于当地磁离子介质的重要信息,这些信息还不能单独从河外源或星的法拉第旋转测量中得出。
2010-11-01 astro-ph.GA
New Constraints on the Galactic Halo Magnetic Field using Rotation Measures of Extragalactic Sources Towards the Outer Galaxy
本文研究了银河系盘面和晕圈的磁场,用法拉第旋转测量法(RM)对银河系经度100-117度,距银道面30度以内的641个极化河外射电源进行观测。对于< 15度的|b|,我们观察到关于银道面的对称RM分布。这与英仙座星系臂中横跨银河系中面的偶宇称圆盘场是一致的。在15< |b| <30度的范围内,我们发现银河系北半球和南半球的旋转测量中值分别为-15+/-4 rad/m^2和-62+/-5 rad/m^2。如果RM分布是平行于银河平面的大尺度磁场的特征,这表明朝向外星系的晕磁场不会在中平面上反向。在这个经度范围内,RM随银河纬度的变化使得RM在较大的|b|上变得更负。这是一致的方位角磁场强度2微高斯(7微高斯)在0.8-2千秒差距以上(以下)的银河系平面之间的本地和英仙座spiral arm. We建议,银河系可能拥有类似于在M51中观察到的螺旋晕磁场。
2012-06-14 astro-ph.GA
Observational Constraints on the Rastall gravity from Rotation Curves of Low Surface Brightness Galaxies
Rastall引力是对爱因斯坦的广义相对论的修正,它不满足能量-动量守恒,并且依赖于Ricci曲率的梯度。Rastall引力是否等价于广义相对论一直存在争议。在这项工作中,我们使用低表面亮度(LSB)螺旋星系的旋转曲线来约束理论。通过拟合LSB星系的自转曲线,得到了Rastall引力参数$β$。LSB星系的$β$值满足弱能条件(WEC)和强能条件(SEC)。结合Ia型超新星的$β$值和椭圆星系的引力透镜对拉斯塔尔引力的影响,得出拉斯塔尔引力与广义相对论是等价的。
2019-03-04 astro-ph.CO astro-ph.GA
The Imprint of Spiral Arms on the Galactic Rotation Curve
我们讨论了一个银河系的模型,它是通过用径向加速度关系拟合观测到的终极速度而得到的。由此产生的恒星表面密度分布偏离了一个平滑的指数盘,具有对应于大质量旋臂的凸起和摆动。这些特征被用来估计金斯方程中的对数密度梯度项,结果证明它具有正确的位置和振幅,可以调和恒星自转曲线和星际气体自转曲线之间的明显差异。这个模型还预测了一个逐渐下降的旋转曲线外的太阳圈与斜率$-1.7\;\mathrm{km}\,\mathrm{s}^{-1}\,\mathrm{kpc}^{-1}$,随后观察到。
2019-09-24 astro-ph.GA
Helical randomization of magnetized Galactic and galaxy clusters plasmas: from magnetorotational disc dynamo to the Faraday rotation and synchrotron emission skies
该研究结合数值模拟与观测,揭示磁化银河系和星系团等离子体从确定性混沌到强湍流的转变机制,提出分布式混沌量化随机化过程,且模拟结果与观测吻合良好。
2024-11-27 astro-ph.GA
Empirical velocity profiles for galactic rotation curves
一个统一的参数化的圆速度,准确地适合850星系旋转曲线,而不需要事先的知识的发光物质成分,也没有一个固定的暗物质晕模型,提出。一个显著的特征是,相关的引力势随着距离星系中心的距离而增加,从而产生了一个长度尺度,表明星系的有限大小,之后,根据牛顿引力恢复了参数化圆速度的开普勒衰减,使得估计星系所包围的总质量成为可能。
2017-12-11 astro-ph.GA
Reproducing some observed galactic rotation curves without dark matter or modified Newtonian dynamics
暗物质一直是物理学中一个长期而重要的问题,但缺乏直接证据证明它的存在。这项工作旨在阐明其中的奥秘,并表明暗物质假设是不必要的。我们可以很好地再现所观察到的旋转曲线,只使用传统的牛顿动力学的基础上实验的表面亮度分布的几个星系。我们的成功是基于认识到质量径向分布遵循一个拉伸指数衰减,其指数在几百千秒差距以上。我们的定量分析表明,对于这四个例子星系,没有必要调用假设的暗物质目前未知的人类或修改后的牛顿动力学(MOND)范式。
2023-03-06 astro-ph.GA
Determining the Magnetic Field in the Galactic Plane from New Arecibo Pulsar Faraday Rotation Measurements
本研究提出一种考虑法拉第旋转点积特性、沿视线分段的几何校正逐旋臂分析方法,结合阿雷西博313颗脉冲星的法拉第旋转量数据,发现银道面上下磁场存在1σ以上差异,且本地/人马臂边界的磁场反转具有银纬依赖性。
2024-10-10 astro-ph.GA